杭州灣大橋總體設計匯報

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2024/3/24杭州灣跨海大橋總體設計匯報匯報人：

中交公路規(guī)劃設計院XXX

2024/3/24匯報內(nèi)容

1.

項目概況

2.

主要技術(shù)標準

3.

自然條件

4.

總體設計

5.

結(jié)構(gòu)設計

6.

全橋進度安排

7.

海中平臺

8.其他

2024/3/241.

項目概況1.1地理位置寧波市杭州市上海市嘉興市杭州灣跨海大橋上海寧波2024/3/241.2項目功能

杭州灣大橋是國道主干線同三線跨越杭州灣最便捷的通道，它的建設有利于長江三角洲區(qū)域經(jīng)濟一體化發(fā)展需要，有利于長江三角洲區(qū)域經(jīng)濟的整體發(fā)展。同時交通量的迅速發(fā)展也要求加快完善跨杭州灣的同江至三亞的國道主干線建設。為解決滬杭甬高速公路的緊張狀態(tài)，建設杭州灣跨海大橋也具有很大的現(xiàn)實意義。根據(jù)2000年10月進行的環(huán)杭州灣24小時OD調(diào)查，杭州灣南北來往自然車交通量已達23000輛/日，其中上海及蘇南地區(qū)往返寧波及浙東南地區(qū)的車輛已達萬輛，且大部分需繞行杭州，使滬杭甬高速公路交通量日趨飽和，無法滿足日益增長的交通需求。本項目的建設將使上海至寧波陸路距離縮短100多公里，大大降低運輸成本和節(jié)省旅客在途時間，社會經(jīng)濟效益極為顯著。

1.

項目概況北岸：同三線、滬杭、乍嘉蘇、北岸連接線、東西大道、320國道、07省道。南岸：甬臺溫、杭甬、上三線、南岸連接線、329國道、61省道、七塘公路。2024/3/241.

項目概況1.2項目功能杭州灣跨海大橋上三線杭甬高速61省道329國道南岸連接線北岸連接線七塘公路滬杭高速320國道乍嘉蘇東西大道07省道寧波繞城路新衛(wèi)一級公路2024/3/241.

項目概況1.3工程規(guī)模與組成北航道橋南航道橋北引橋中引橋南引橋嘉興寧波杭州灣大橋滬杭高速公路杭甬高速公路鄭家埭水路灣工程規(guī)模:起點樁號K49+000；終點樁號K85+000，全長36km。北引線長15.5m，北引橋長3053.5m，北航道橋長908m，中引橋長11060m，南航道橋長578m，南引橋長20073.5m，南引線長311.5m。海中平臺中心樁號K66+120，總面積12000m2。2024/3/24北引橋：3.5+15×30+10×50+3×60+50+50+80+50+24×50+7×70=3053.5m預應力混凝土連續(xù)梁橋；北航道橋：70+160+448+160+70=908m五跨連續(xù)雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋；中引橋：14×70+134×70+10×70=11060m預應力混凝土連續(xù)梁橋；南航道橋：100+160+318=578m三跨連續(xù)獨塔雙索面鋼箱梁斜拉橋；南引橋：10×70+86×70+203×50+80+5×50+60×30+50+34×30+3.5=20073.5m預應力混凝土連續(xù)梁橋。1.

項目概況1.4橋跨布置2024/3/241.

項目概況1.4橋跨布置2024/3/24

混凝土總量達250萬方，鋼材60多萬噸。預制50m箱梁404片，預制70m箱梁540片。橋墩總數(shù)630個。樁基總數(shù)8000多根，鉆孔樁3472根，鋼管樁5000多根。

工程量工程造價

建安費（萬元）造價（萬元）93436111824461.

項目概況1.5主要工程量及造價2024/3/242.

主要技術(shù)標準⑴道路等級：六車道高速公路標準;⑵最大縱坡≤3%，橫坡2%;⑶設計時速100(橋)、120(線)km/h;⑷地震基本烈度：Ⅵ度;⑸設計荷載:汽車-超20級,掛車-120;

⑹路基寬度：大橋33m,引線35m;⑺通航標準:按交通部交水發(fā)[2001]692號文采用如下：航道通航凈空(米)船舶噸位(t)船舶撞擊力(t)北航道橋單孔單航道主跨325×47350003000/1500邊跨110×281000940/470南航道橋單孔單航道主跨125×3130001520/760邊跨50×20500340/170設計最高通航水位：5.19米其他技術(shù)指標按交通部《公路工程技術(shù)標準》執(zhí)行。根據(jù)計委工可批復和交通部批復，大橋主要技術(shù)標準為：2024/3/24110m28m110m28m325m47m50m20m125m31m50m20m北航道橋南航道橋2.

主要技術(shù)標準2024/3/24路基標準橫斷面布置與車道劃分2.

主要技術(shù)標準2024/3/24航道橋箱梁標準橫斷面布置與車道劃分2.

主要技術(shù)標準2024/3/24引橋箱梁標準橫斷面布置與車道劃分2.

主要技術(shù)標準2024/3/24◎

工程規(guī)模大，橋梁長達36km◎

水文、氣象條件復雜，有效作業(yè)時間短◎

工程地質(zhì)條件差◎海域地形復雜，灘涂長達10km◎

海洋環(huán)境，結(jié)構(gòu)耐久性要求高

杭州灣跨海大橋總體上具有以下五大特點：3.

自然條件2024/3/24

氣象特征溫和、濕潤、多雨、季風明顯。

杭州灣南北兩岸地處我國東部沿海地區(qū)，屬典型的亞熱帶季風濕潤氣候區(qū)，季風顯著，四季分明。常年平均氣溫16℃左右，七月份最高，平均約28℃；一月份最低，平均約4℃。

年平均降水量為1200～1300毫米，多集中在5月～10月。該地區(qū)季風特征明顯，冬季主導風向為NW風，夏季主導風向為SE風，全年平均風速3米/秒左右。杭州灣南北兩岸災害性天氣主要有臺風（2～

3次/年）、龍卷風（較少出現(xiàn)）、霧（兩小時以上大霧2～

4次/年）、雷暴（多發(fā)生于7～

8月份）等。3.1氣象3.

自然條件2024/3/243.

自然條件3.1氣象橋區(qū)短期測站位置示意圖王盤山氣象站庵東氣象站梯度站2024/3/24各季代表月及全年各風向出現(xiàn)頻率（1954～2000年每格=6%）3.

自然條件3.1氣象2024/3/243.

自然條件3.1氣象臺風期風向頻率玫瑰圖2024/3/24影響臺風路徑圖基本設計風速：

39m/s北航道橋主梁檢驗風速為:77.7m/s；南航道橋主梁檢驗風速為:75.3m/s。3.

自然條件3.1氣象2024/3/24⑴沖淤演變冬沖夏淤北沖南淤床面沖淤幅度整體比較穩(wěn)定

錢塘江口杭州灣古海岸變遷圖3.

自然條件3.2水文2024/3/24

橋位附近河床面近40年沖淤變化

3.

自然條件3.2水文高程(m)05000100001500020000250003000035000距離北岸(m)2024/3/24

杭州灣海域總體沖淤分布

3.

自然條件3.2水文2024/3/24杭州灣表流跡線⑵潮汐、泥沙、鹽度設計高潮位：6.15m（1/300） 平均最大流速： 2.93m/s實測最大流速：4m/s1/300最大潮差：8.4m最大流量: 81.5萬m3/s潮流量: 97.3億m3實測含沙量：0.041-9.605kg/m3平均含沙量：1.25kg/m3含鹽度：8.982-12.394平均含鹽度：10.787g/kg3.

自然條件3.2水文2024/3/24鄭家埭站大潮潮位、I2003測點垂線平均流速及橫斷面流量

3.

自然條件3.2水文2024/3/24鄭家埭站中潮潮位、I2003測點垂線平均流速及橫斷面流量

3.

自然條件3.2水文2024/3/24項目北岸南岸乍浦鄭家埭庵東西二實測最高潮位(m)5.544.904.104.944.31發(fā)生日期1997.8.19實測最低潮位(m)-4.01-2.97-2.96-3.0-2.78發(fā)生日期1930.9.24平均高潮位(m)2.523.312.953.333.03平均低潮位(m)-2.12-2.00-2.19-2.02-2.11最大潮差(m)7.577.446.987.46.54發(fā)生日期1962.8.2最小潮差(m)2.393.52.393.55發(fā)生日期平均潮差(m)4.655.305.135.325.13平均漲潮歷時5:275:225:195:235:28平均落潮歷時6:597:017:066:596:57統(tǒng)計年限1930～19992000.091999.052000.091999.05橋位潮汐特征值

⑵潮汐3.

自然條件3.2水文2024/3/24頻率P（%）0.33125重現(xiàn)期（a.）3001005020橋位(m)6.155.805.555.30

站名頻率（%）乍浦站橋位9850(a.)-3.56-3.5699100(a.)-3.58-3.58橋位處不同重現(xiàn)期年極值高水位

橋位處不同重現(xiàn)期年極值低水位(m)

⑶設計潮位3.

自然條件3.2水文2024/3/24⑷波浪

乍浦波浪測站情況:

常浪向為E和NW，強浪向為E和ESE。春、夏季的常浪向為E，秋、冬兩季為NW。年平均波高0.2m，年平均周期1.2s。全年1.5m以上波高僅占0.6%。多年最大波高大于2.5m出現(xiàn)的方位分別在E～ESE，出現(xiàn)在夏季，而W～N向的浪較小。9711號臺風過程中實測最大波高3.5m，對應周期7.2s，波向ESE，相應風速26m/s。橋區(qū)水域的波浪基本上為風浪，涌浪比例僅占1.4%。乍浦水文站波浪頻率、平均波高和最大波高玫瑰圖5.0%0.1m0.5m頻率平均波高最大波高3.

自然條件3.2水文2024/3/24乍浦站波玫瑰圖2024/3/243.

自然條件3.2水文⑸沖刷2024/3/243.

自然條件3.2水文⑸沖刷2024/3/24

工況及位置試驗結(jié)果公規(guī)計算NHI手冊⑴運營期間位置沖刷深度沖刷底高程沖刷深度沖刷深度北航道橋：主塔：14.8m-33.4m15.27m13.70m

邊墩：12.0m-30.6m12.89m10.10m

南航道橋：主塔：16.6m-31.5m13.45m13.71m

邊墩：14.5m-29.4m12.65m13.84m

引橋南岸深槽處：16.4m-34.7m⑵施工期間北航道橋：主塔：14.0m-27.2m14.53m13.40m

邊墩：11.3m-24.5m12.26m9.70m

南航道橋：主塔：14.3m-26.0m12.61m12.99m

邊墩：12.6m-24.3m11.85m13.19m

引橋南岸深槽處：15.5m-28.2m3.

自然條件3.2水文2024/3/24⑹橋前壅水

橋墩最大壅水高度出現(xiàn)在漲落急時段，但其時正值中水位時，從防洪和橋梁建設的角度來看，影響不大。高潮位時流速較小，因此，其相應的壅水高度也較?。?00年一遇最大僅9cm），其對防洪和橋梁建設影響是極為有限的。

3.

自然條件3.2水文2024/3/24航道航跡線乍浦金山石化秦山核電站3.

自然條件3.3航運2024/3/24航道船舶凈高(米)凈寬(米)橋位北航道橋主通航孔單孔單航道47325北航道橋邊通航孔單孔單航道28110南航道橋主通航孔單孔單航道31125南航道橋邊通航孔單孔單航道2050通航凈空3.

自然條件3.3航運根據(jù)交公路發(fā)[2001]692號文采用如下：2024/3/24主要斷裂有:北東、北北東、近東西和北西向四組

主要斷裂有:蕭山——球川斷裂閘口——海鹽斷裂江山——紹興斷裂嘉善——余姚斷裂桐鄉(xiāng)——黃姑斷裂昌化——普陀斷裂

杭州灣近場區(qū)地震構(gòu)造3.

自然條件3.4地震地質(zhì)構(gòu)造及地震危險性分析2024/3/24近場區(qū)的地震活動性:

杭州灣大橋場址區(qū)位于地震活動相對較弱的地段內(nèi)。但近場區(qū)存在發(fā)生5級左右地震的活動背景，最大影響烈度為Ⅵ度。

近場區(qū)地震地質(zhì)穩(wěn)定性評價:

近場區(qū)無強震記載，近場區(qū)不具備發(fā)生6級以上地震構(gòu)造條件。杭州灣大橋處于地震地質(zhì)相對穩(wěn)定性較好的地段。3.

自然條件3.4地震地質(zhì)構(gòu)造及地震危險性分析2024/3/24橋梁設防地震概率水平結(jié)構(gòu)性能要求結(jié)構(gòu)校核目標航道橋P1：100年10％（重現(xiàn)期950年）

主結(jié)構(gòu)完好無損，邊墩接近或剛進入屈服

主塔校核應力，邊墩按承載能力極限狀態(tài)校核強度P2：100年3％（重現(xiàn)期3283年）

主塔可出現(xiàn)微小裂縫，邊墩的變形應小于極限值

主塔按承載能力極限狀態(tài)校核強度，邊墩考慮延性，校核變形高墩區(qū)引橋P1：50年10％（重現(xiàn)期475年）

橋墩接近或剛進入屈服

橋墩按承載能力極限狀態(tài)校核強度P2：50年3％（重現(xiàn)期1642年）

橋墩變形小于極限值

橋墩考慮延性，校核變形抗震設防標準

3.

自然條件3.4地震地質(zhì)構(gòu)造及地震危險性分析2024/3/24橋位處無斷裂、有淺層沼氣和軟土層分布熔結(jié)凝灰?guī)r泥巖220m3.

自然條件寧波嘉興3.5工程地質(zhì)130m2024/3/24南岸10公里淺層氣分布及氣藏圖3.

自然條件3.5工程地質(zhì)2024/3/24淺層氣燃燒景觀

淺層氣噴發(fā)情景

3.

自然條件3.5工程地質(zhì)2024/3/24潛水：分布于海底表層亞砂土中。第一層承壓水：埋深50m左右，含水介質(zhì)為亞砂土、粉細砂。第二層承壓水：埋深80m左右，含水介質(zhì)為中粗砂。地下水及海水對結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。3.

自然條件3.6水文地質(zhì)橋位區(qū)地下水主要為第四系松散巖類孔隙水，為潛水、微承壓水及承壓水。2024/3/243.

自然條件橋位處最大實測流速：4m/s水文條件氣象條件橋位處最大潮差：7.57m橋位處設計波浪高度達6.3m橋位處8級以上風年均16天有效作業(yè)時間僅180天自然條件建設條件復雜施工決定設計地質(zhì)條件覆蓋層厚達220m、軟土層厚南岸10km淺灘存在淺層氣2024/3/244.

總體設計4.1總體設計原則

⑴全面貫徹“實用、經(jīng)濟、安全、美觀”的技術(shù)方針，充分吸取世界范圍內(nèi)建橋的新理論、新材料、新工藝和先進經(jīng)驗，做到因地制宜。

⑵將大型化、工廠化的預制裝配方案作為研究、確定杭州灣大橋橋型方案的指導思想，有針對性地開發(fā)或引進海上作業(yè)的大型起吊及安裝設備。

⑶重視結(jié)構(gòu)耐久性設計和橋梁景觀設計，力求造型美觀，總體上與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。同時應充分重視水環(huán)境和自然景觀的保護。

⑷針對杭州灣的特點，充分重視施工方案研究和施工組織設計，即貫徹“施工決定設計”原則。

⑸針對杭州灣特定的建設條件，采取相應的結(jié)構(gòu)安全措施和施工安全對策，確保大橋建設安全和橋梁使用安全。2024/3/24構(gòu)件名稱設計壽命日常維護周期是否可更換備注樁基100年每10年檢測1次不可更換發(fā)現(xiàn)問題及時處理。承臺100年每2年檢查1次不可更換，局部可修復。橋墩、索塔100年每2年檢測1次不可更換，局部可修復。建立健康檢測系統(tǒng)，定期維護。箱梁100年每2年檢測1次不可更換建立健康檢測系統(tǒng)，定期維護。防撞護欄底座30年每年檢查1次可更換發(fā)現(xiàn)問題及時處理。支座墊石100年每2年檢測1次不可更換。承臺系梁100年每2年檢測1次不可更換，局部可修復?；炷翗?gòu)件設計使用壽命與維護周期表4. 總體設計4.2設計準則2024/3/24鋼構(gòu)件設計壽命期和維護周期表4. 總體設計4.2設計準則構(gòu)件名稱設計壽命日常維護周期是否可更換備注鋼箱梁100年每年全面檢測1次不可更換發(fā)現(xiàn)問題，及時維護。50年對防護系統(tǒng)進行大修。鋼管樁100年每2年全面檢查1次不可更換，局部可修復。發(fā)現(xiàn)問題，及時維護。鋼錨箱100年每2年全面檢測1次不可更換，局部可修復。發(fā)現(xiàn)問題，及時修復。斜拉索25～30年每年全面檢測1次25～30年更換1次建立健康檢測系統(tǒng)，定期維護。預應力束100年每2年全面檢測1次不可更換發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。鋼護欄100年每年檢測1次可更換發(fā)現(xiàn)問題及時維護。支座30～50年每2年檢測1次可更換發(fā)現(xiàn)問題及時處理。伸縮縫30年每2年全面檢測1次可更換局部可修復發(fā)現(xiàn)問題及時處理。2024/3/244. 總體設計4.3平、縱面線形設計北航道橋南航道橋南引橋南引線北引橋中引橋平面主要控制因素：接線、01省道、海塘、航道、表流跡線、南岸圍涂、曲線長度、偏角等。2024/3/244. 總體設計4.3平、縱面線形設計縱面主要控制因素：路基、01省道、海塘、航道、潮位、波浪、排水等。2024/3/244. 總體設計4.3平、縱面線形設計平面線形生動活潑、立面線形起伏跌宕南航道橋穩(wěn)重挺拔、氣勢恢弘北航道橋若隱若現(xiàn)、遙相呼應南航道橋318m獨塔斜拉橋海中平臺高視點效果圖2024/3/244. 總體設計4.4工程方案擬定水文條件氣象條件工程方案建設條件適應性地質(zhì)條件功能要求設備能力施工條件實施的難易程度工程風險與進度經(jīng)濟合理性景觀協(xié)調(diào)性推薦方案控制地物2024/3/244. 總體設計4.4工程方案擬定橋型方案概略總體布置2024/3/24項目跨徑組合（m）基礎(chǔ)形式上部結(jié)構(gòu)橋面鋪裝北引線15.5軟土地基處理17cm瀝青混凝土路面北引橋陸地區(qū)3.5+15×30+10×50鉆孔樁基礎(chǔ)斜腹板連續(xù)箱梁4cmSMA-13+6cmSMA-20北引橋灘涂區(qū)3×60+2×50+80+50+24×50鉆孔樁基礎(chǔ)斜腹板連續(xù)箱梁北航道橋北引橋7×70鉆孔樁基礎(chǔ)斜腹板連續(xù)箱梁北航道橋70+160+448+160+70鉆孔樁基礎(chǔ)平行鋼絲斜拉索扁平鋼箱梁雙層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝南引橋14×70鋼管樁基礎(chǔ)斜腹板連續(xù)箱梁4cmSMA-13+6cmSMA-20中引橋134×70鋼管樁基礎(chǔ)斜腹板連續(xù)箱梁南航道橋北引橋10×70鋼管樁基礎(chǔ)斜腹板連續(xù)箱梁南航道橋100+160+318鉆孔樁基礎(chǔ)平行鋼絲斜拉索扁平鋼箱梁雙層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝南引橋10×70鋼管樁基礎(chǔ)斜腹板連續(xù)箱梁4cmSMA-13+6cmSMA-20南引橋水中區(qū)86×70鋼管樁+鉆孔樁基礎(chǔ)斜腹板連續(xù)箱梁南引橋灘涂區(qū)202×50鉆孔樁基礎(chǔ)斜腹板連續(xù)箱梁南引橋陸地區(qū)50+80+5×50+34×30+3.5鉆孔樁基礎(chǔ)斜腹板連續(xù)箱梁南引線311.5軟土地基處理17cm瀝青混凝土路面4. 總體設計2024/3/244. 總體設計2024/3/24

采用半漂浮體系，鉆石型塔，索塔處設置豎向支座、橫向限位支座和縱向阻尼限位裝置，邊跨設置輔助墩，五跨連續(xù)結(jié)構(gòu)。有利于提高斜拉橋的總體剛度，減少塔根彎矩和中跨跨中撓度，同時改善主梁應力分布和減小尾索的應力幅度。5.1北航道橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/24①塔身(鉆石型)5.1北航道橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/24②索塔基礎(chǔ)（鉆石型）5.1北航道橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/24③主梁5.1北航道橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/24④斜拉索5.1北航道橋

平行鋼絲斜拉索5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/24⑤建成預想圖5.1北航道橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/24⑥

上

部

施

工

流

程5.1北航道橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/245.1北航道橋

⑥

上

部

施

工

流

程5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/245.2南航道橋

采用半飄浮體系，索塔處設置豎向支座、橫向限位支座和縱向阻尼限位裝置，邊跨設置輔助墩，三跨連續(xù)體系。A型塔，密索扇形布置。

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/24①塔身（A型）5.2南航道橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/24②索塔基礎(chǔ)（A型）5.2南航道橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/24③主梁5.2南航道橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/245.2南航道橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/245.3引橋

水中區(qū)引橋包括高墩區(qū)引橋、中引橋低墩區(qū)和南引橋水中區(qū)三部分，區(qū)段全長261×70+7×50m，為70m和50m跨徑預應力混凝土連續(xù)箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用鉆孔樁和鋼管樁基礎(chǔ)。采用整孔預制吊裝的施工方案。陸地區(qū)引橋和灘涂區(qū)引橋根據(jù)建設條件，采用30m、50m、60m、80m跨徑連續(xù)箱梁方案。5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/245.3引橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/245.3引橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/245.3引橋

5.結(jié)構(gòu)設計3.02024/3/24引橋建成預想圖5.3引橋

5.結(jié)構(gòu)設計2024/3/24結(jié)構(gòu)設計材料性能施工質(zhì)量構(gòu)件養(yǎng)護運營維護鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性混凝土鋼材（鋼筋）結(jié)構(gòu)受力結(jié)構(gòu)構(gòu)造施工工藝施工質(zhì)量濕度控制溫度控制日常檢測維修加固超載控制孔隙種類孔隙分布鋼筋劣化混凝土劣化物理破壞化學破壞鋼筋銹蝕結(jié)構(gòu)性能降低結(jié)構(gòu)抗力降低安全性能降低結(jié)構(gòu)剛度降低工作性能降低表面缺陷外觀性能降低規(guī)范使用設計條件參數(shù)使用施工技術(shù)操作規(guī)程環(huán)境條件可檢查、可更換可維修、可補強可控制、可持續(xù)5.4結(jié)構(gòu)耐久性設計

2024/3/24⑴氯離子滲入引發(fā)鋼筋腐蝕破壞

氯離子的主要來源：海水、原材料、海洋鹽霧、化冰鹽①陽極與陰極反應：Fe→Fe+++2e-；O2+2H2O+4E-→4OH-②鈍化狀態(tài)：鐵的陽極氧化反應產(chǎn)生不溶性氧化鐵，有助于建立和保持鈍化層。但混凝土中鋼筋鈍化層不僅僅是Fe2O3，而是Fe2O3、Fe3O4以及水泥水化產(chǎn)物的混合物。Fe3O4不是惰性氧化物，其孔隙率比Fe2O3高很多。

4Fe++→4Fe3++4e-,3O2+12e-→6O2-，4Fe3++6O2-→2Fe2O32O2+8e-→4O2-，2Fe3++Fe+++4O2-→Fe3O4③活化狀態(tài)：銹蝕一旦引發(fā)，F(xiàn)e3O4和其它高空隙率產(chǎn)物的產(chǎn)生加速，生成比Fe3O4膨脹性更大的鐵銹，包括Fe(OH)2、Fe(OH)3和Fe2O3·H2O,導致混凝土保護層開列和剝落。Fe+++2(OH)-→Fe(OH)2;

4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3;2Fe(OH)3→Fe2O3·H2O+2H2O

二氧化碳氯離子銹蝕產(chǎn)物顏色體積比Fe3O4黑色2.1Fe(OH)2白色3.8Fe(OH)3褐色4.2Fe2O3·H2O黃色6.45.4結(jié)構(gòu)耐久性設計

2024/3/24

④氯離子的催化作用：

Cl-引發(fā)和加速鈍化氧化鐵層的分解。

Fe2++H2O→FeOH++H+

(銹蝕點內(nèi)部酸性化)4FeCl2(aq)+O2+6H2O→4FeOOH+8HCl(aq)(Cl-絡合物分解和銹蝕點酸性化)⑵碳化空氣中CO2滲入混凝土與Ca(OH)2反應，產(chǎn)生碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低到PH值8.5～9，低于保持鈍化膜所需要的堿度環(huán)境，暴露于大氣的混凝土結(jié)構(gòu)物會受碳化影響，但較緩慢。環(huán)境中Cl-,H2O,O2O2H2OO2H2OFe2+陽極反應二次反應Fe2O3H2O陰極反應4e-4(OH)-2Fe(OH)2電流4e-電子轉(zhuǎn)移鋼筋混凝土混凝土中鋼筋銹蝕機理混凝土保護層5.4結(jié)構(gòu)耐久性設計

2024/3/24⑷堿骨料反應當使用的骨料具有堿活性，單位體積混凝土含堿量（K2O與Na2O）又較高時，可能發(fā)生膨脹性堿骨料反應。⑶硫酸鹽侵蝕硫酸鹽侵蝕主要是地下混凝土受水中或土中硫酸鹽的化學和物理腐蝕，荷載和高濃度硫酸鹽聯(lián)合作用時,會加速混凝土的硫酸鹽侵蝕破壞。5.4結(jié)構(gòu)耐久性設計

2024/3/24結(jié)構(gòu)施工——結(jié)構(gòu)耐久性的基礎(chǔ)

從結(jié)構(gòu)耐久性設計角度出發(fā)，施工對結(jié)構(gòu)耐久性影響是致命的，具體為：①混凝土的原材料：水、水泥、砂、骨料及外摻劑等。②混凝土的配合比。③混凝土澆筑工藝（模板、是否泵送、振搗情況、養(yǎng)生情況等）。④大體積混凝土或超長構(gòu)件澆筑的措施及溫度、濕度控制情況。⑤環(huán)境條件（季節(jié)、天氣、室內(nèi)外等）。⑥鋼筋保護層厚度及結(jié)構(gòu)尺寸。⑦混凝土的養(yǎng)生（保持水份）。⑧加強施工控制，確保線形滿足設計要求。2024/3/24運營管理——結(jié)構(gòu)耐久性的保障

結(jié)構(gòu)耐久性并非在法定設計壽命期內(nèi)一勞永逸，而是需要定期檢測、評價、鑒定、養(yǎng)護、修理、更換、加固等運營期間的管理才能保證。①按設計荷載嚴格控制。②建立日常檢測和健康監(jiān)測系統(tǒng)，并進行健康診斷，采取有效措施。③進行必要的維護和修理（清掃、排水、除銹、修補等）。④按規(guī)定進行大修、加固或修復。⑤預防突發(fā)事件發(fā)生（船舶撞擊、危險品車輛爆炸、臺風、地震等）。2024/3/24鋼筋防銹技術(shù)措施：⑴膠乳改性混凝土：成本高、施工困難，目前基本不再采用。⑵混凝土表面涂層：涂